暑熱鶏において骨格筋タンパク質代謝破綻をもたらす他臓器間代謝ネットワークの解明

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16H06205
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 動物生産科学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 喜久里 基 東北大学, 農学研究科, 准教授 (90613042)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 暑熱ストレス / 筋タンパク質分解 / 全身性炎症 / 酸化ストレス / 肉用鶏

研究成果の概要

暑熱ニワトリにおいて、筋タンパク質分解を誘導する臓器間代謝ネットワーク機構を明らかにするため、コルチコステロン（CORT）、ミトコンドリア活性酸素産生（mitROS）、腸管バリア機能、炎症応答、アミノ酸動態の連関に着目し研究を行った。その結果、暑熱ニワトリにおける①mitROS産生が筋タンパク質分解の誘導要因の一つであること、②腸管バリア機能破綻にともなうLPS流入がCORT分泌や3メチルヒスチジン濃度上昇に関与、③筋タンパク質由来のアルギニンが暑熱時の炎症反応に影響を与えている可能性が示された。以上より、暑熱時の筋タンパク質分解は全身性炎症の一環で生じることが明らかになった。

自由記述の分野

動物生産科学

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまでの暑熱ストレス研究は非常に多彩ではあったものの、酸化ストレスなどの単一の代謝変化の追究に固執した研究が多かった。本研究では、暑熱諸反応を臓器間代謝ネットワークの観点から体系的・統合的に紡ぎ合わせ、筋タンパク質分解と腸管機能、炎症反応の連関を実証した。これにより、家禽科学に対してストレス反応ネットワークの視点を提供し、また新たな暑熱ストレス制御法として腸管における抗炎症の生理的重要性を提示した。